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霍乱是由霍乱弧菌(Vibrio cholerae)引起的一种急性肠道传染病,是《中华人民共和国传染病防治法》中规定的甲类传染病,也是国际上检验检疫的传染病之一。根据细菌O抗原的不同,霍乱弧菌可分为200多个血清群,其中O1群和O139群是引起霍乱散发和流行的主要血清群。自1817年以来,全球共发生了七次世界性的霍乱大流行,第六次世界大流行终止于1923年,是由O1群古典生物型霍乱弧菌引起的,从1961年开始持续到现在的第七次世界霍乱大流行是由O1群埃尔托生物型霍乱弧菌引起的。1992年在孟加拉、印度又出现了一个新的可引起霍乱流行的血清群O139群菌株。霍乱弧菌整合子(Chromosomal integron, CI)是基因组上一个高度多变的大片段区域,本研究首先对一株霍乱弧菌的O139群产毒株JX20062026进行测序,提取其CI区域,并与其他3种O1群不同生物型菌株O1群El Tor菌株N16961、01群El Tor杂交菌株MJ1236和O1群古典型菌株O395的整合子进行对比。研究发现,O139群产毒株JX20062026与O1群El Tor菌株N16961、O1群El Tor杂交菌株MJ1236整合子结构相近,存在4种不同大小的大片段插入、缺失,分别命名为INDEL1至INDEL4,而O1群古典生物型菌株O395与前三者的差异较大。为进一步观察O139群霍乱弧菌CI的变异特征,我们采用PCR扫描方法,根据JX20062026的整合子区序列,设计了75对相互重叠的扩增区域,用75对引物对83株O139群菌株CI区域进行扩增分析,在79株O139产毒株中共发现9种不同的CI型别,分别命名为Group 4_patterns 4A - 4I;3株非产毒O139菌株的225对引物扩增检测中,只有8对引物扩增成功,其它引物对PCR扩增均阴性,显示与O139群产毒株的基因盒排序相比、这些非产毒株整合子区域基因盒变化较大,属于明显不同于产毒株的进化分支；另外一株O139群非产毒株GD20022001的ctxAB毒力基因检测阴性,但是PCR扫描中75对引物全部扩增成功,其CI的型别与Group 4_patterns 4A一致,推测该菌株属于产毒株的前体,即尚未被CTXΦ感染和溶源化获得毒索基因。为进一步比较0139群产毒株与01群E1 Tor产毒株CI结构差异,将该79株0139产毒株与本科室之前所研究的59株O1群E1 Tor产毒株的CI区域进行对比,发现0139群产毒株的CI区域变异相对较小,且0139群产毒株与近年来同时期出现的01群El Tor产毒株在结构上更相似,提示0139群产毒株与同期01群El Tor产毒菌株有较更近的亲缘进化关系。综合观察1961至2009年间流行的O1群E1 Tor产毒株、0139群产毒株的CI结构变化,提示在第七次世界霍乱大流行期间,随着年代的变化,霍乱弧菌CI区域呈现出一种长度减小、结构多态性降低的逐渐纯化趋势。O1群El Tor生物型霍乱弧菌产毒株N16961,其整合子包括216个ORF,至少178个基因盒,本文以N16961做为模型菌株,对在不同外环境以及人体内环境的模拟培养条件下整合子区转录变化进行观察。为确定多个不同实验条件下较稳定的内参基因,利用geNoorm、normFinder软件对thyA、recA、rpoA、gyrB、 16SrRNA以及VCA0862共6个候选内参基因稳定性进行评价。结果发现,不同培养条件下,6个候选内参基因表达水平存在差异,综合评价后发现gyrB为最佳内参基因。为观察不同培养条件对转录的影响,应用实时荧光定量PCR方法对N16961在8种不同环境下整合子各ORF的转录水平进行分析。结果显示,整合子区的ORF转录呈现板块式区域调节。以37℃ PH8.0的普通LB培养基为参考条件,与其相比,在30℃、37℃对数期菌液转4℃-LB冷刺激、30℃对数期菌液转到4℃-ASW低温低营养刺激、0.4%胆盐培养条件下,只有少量ORF转录水平发生2倍以上的明显变化；而在PH5.5、PH10.0、6%高浓度NaCl胁迫刺激下,N16961整合子中大部分ORF发生转录下调,并表现出较高的变化幅度。其中大部分ORF为功能未知的假想蛋白,少数ORF功能已知,这些功能主要集中在参与细菌的代谢、DNA修复以及可移动性元件等。通过可能存在的不同调控区域,设计跨ORF的特异性引物,采用普通PCR对N16961的RNA进行扩增,根据相邻基因是否为可能的顺式作用蛋白产物,寻找可能分散存在的基因盒间启动子。结果发现4个位置可能是基因盒间分散存在的启动子。总而言之,细菌在面对某些恶略环境胁迫刺激下其整合子发生的系列转录变化,为进一步了解细菌面对外界胁迫刺激时发生的适应性动态变化机制提供重要的线索。